基于阿里地区粒雪原和冰川分类的问题处理

基于阿里地区粒雪原和冰川分类的问题处理

西藏阿里地区终年被积雪覆盖，粒雪原、冰川面积较大，实地判绘中由于海拔高、气候恶劣，颜色一片白芒不宜区分，本文旨在讨论如何从遥感影像上通过形态、分布、颜色等特征较快较准的区分出冰川和粒雪原。

标签：粒雪原冰川分类解译特征

1研究区概况及研究意义

西藏阿里地区位于西藏自治区西部，是一个地区级行政区划，世界上人口密度最小的地区之一。地理坐标为东经78°23′40″—86°11′51″，北纬29°40′40″—35°42′55″。该地区拥有独特的高原风光，喜马拉雅山脉、冈底斯山脉等山脉相聚的地方，被称为“万山之祖”。同时，这里也是雅鲁藏布江、印度河、恒河的发源地，又称为“百川之源”。阿里地区平均海拔在3600米以上，气候变化剧烈且十分恶劣，并不适宜人居住，除夏季之外，半年左右的时间气温接近或处于0℃以下，该地终年积雪，冰川、粒雪原分布十分广泛。

粒雪原是指在海拔较高或纬度较高的地区，直接降雪和周围山坡上的雪崩堆积在一个洼地或盆地中时，雪由于不断叠加而受到压缩，逐渐变成一种比较紧实的形态。空气被保存在各个雪粒之间，形成一堆发白色的粒冰[1]。当夏季白天受到阳光照射时，水渗透到雪堆内部，并在夜间再度冻结。升华也参与作用，以致结晶的颗粒变得越来越紧实。通常，一片雪原的剖面会显示出某种程度的层理，从层理可以区别出每年增加的雪，这种物质称为粒雪。

冰川是指如果一块积雪地足够大，那么由于融化的等作用，舌状冰体便可能从雪原边缘向下伸出。在物理性质和外貌上便有了相当大的不同，冰川在夏天太阳直射时会有较为明显的融化，冰川沿着阻力最小的路线向下流动（通常是冰前河谷）从它们的积累本地缓缓向下流动，准确的说冰川时“流变体”中间可能夹杂着一些杂质或石块等[2]。冰川在流动和形成的过程中对当地的地质构造、山体、地貌会带来明显的变化，比如会对山体带来一定的切割、侵蚀作用，比如把冲沟扩宽，加大冰川谷的侵蚀，甚至引起雪崩。

冰川和粒雪原的研究对于检测环境变化具有十分重要的意义。“雪线”（指终年积雪的最低边界线）是检测当地终年气温变化的主要指标，也可以根据冰川、粒雪原的变化判读当地的地质情况和分析发生雪崩的可能性，全球的冰川对于全人类来讲，也是巨大的淡水储备。

2粒雪原和冰川的区别方法

粒雪原和冰川在本质上有所不同，所以通过一些经验、原理和影像特征可以准确的区分粒雪原和冰川。

粒雪原的密度有所不同，新形成的0.1左右，近表面较紧实的是0.3左右，而经过一些压缩和紧实的粒雪密度约为0.5粒雪原有相互连通的空气泡，因而多孔，而冰川内存留的空气几乎没有，因此不透水，几乎不含任何空气的碧蓝或碧绿的“玻璃状”冰层。常常与粒雪因上层压力而变成白色粒冰交替。冰川冰的密度达到大约0.9，接近纯冰0.917的密度。但在实地情况中，粒雪原和冰川分布的地理位置海拔较高，气候条件恶劣，且交通不便利，更重要的时，冰川便面可能也会有雪粒覆盖。所以实地考察反而不易区分并存在难度。

根据遥感影像上的解译标志来判断分类粒雪原和冰川要充分把握他们各自的特征和在图像上的表现。例如通过观测立体影像看图像上白色部分的高程，粒雪原位于的位置比冰川相对更高一些，冰川处于相对较低的位置，并且一直在向低处流动。冰川在图像上呈现出条带状、舌状向下流的形态，并且周围冲沟较多，地质结构破碎。冰川短期的、偶然的迅速推进，会产生一些惊人的速度；例如，阿拉斯加的布莱克-拉皮德冰川在1937年短时期内达到1天76米。周围粒雪原在通常在图像上成块状、面状，分布在海拔较高且地势相对平缓的地区，堆积成粒雪盆地。

从颜色角度来看，由于冰川在融化和向下流动过程中会夹杂石块等杂质，所以颜色表现出来并不是纯白色，相对偏灰，而粒雪原是整块分布，颜色相对纯白。

此外，冰川和粒雪原并不是单独分布的，往往是连在一起，整块的大面积粒雪原下面往往有舌状、条带状冰川向下分布。冰川相对粒雪原是动态变化着的，掌握冰川运动和变化的物理机制是困难的。冰川体虽然是结晶固体，但是其运动似乎是在应力下能变形的部分可塑性物质。对它的研究包括温度和压力差异、结晶结构、重力运动等。如果动态监测冰川、粒雪原变化并通过影像区分还需要通过多期多时段的遥感影像进行综合分析。消融作用冰和雪的损耗和消耗叫做消融作用，与补给过程正相反。它包括融化和蒸发，但磨蚀和冰山的崩解作用也会引起损耗。融化可因太阳辐射而引起，太阳光照辐射可以通过附近石壁、山体上固体碎块的传导所起的作用比直接辐射大，因为很多光线从冰面上被反射掉。中纬度冰体上的融化在夏季表现的比较强烈，雨水和表面、冰内和下面的石床上形成流动的流体（分别形成冰上和、冰内河和冰下河）所以要精确描绘粒雪原和冰川的地类界时。选取冬季，不下雪的阴天所拍摄的遥感图像更加精确，更能相对准确的反映出实际情况下冰川、粒雪原的实际范围。

冰川的下半部分往往伴随着冰碛。冰川是一个巨大的侵蝕、搬运和沉积营力，它的搬运作用表现于各种形式的冰碛物。冰碛属于冰川的范畴之内，粒雪原附近的山脊、突出岩石冻裂的现象时有发生，各种大小带棱石块从上落下到冰川上，许多较小的石块由于夏季日光照射增温，慢慢陷到冰内，形成凹洼的表面。随着冰川的流动呈现为大致平行于冰川边缘的一条线。通常一条冰碛使其下面的并不能被融化，因次在冰川表面形成一条凸起的脊。许多所谓的冰碛实际上时仅有薄薄一层岩屑覆盖的冰脊。因此在描画冰川范围是，尽可能的在遥感影像上判断出冰碛的位置，以冰碛作为冰川下方向的边界。

3结束语

冰川蠕动造成的雪崩经常给人类带来灾难造成生命和财产的损失。高山雪崩对滑雪者和登山者始终是潜在的危险，例如1964年7月，14名有经验的登山考察人员被一次雪崩冲推到阿尔卑斯山的韦尔特山坡面上身亡。因此，冰川和粒雪原的正确判绘对于避免雪崩危害具有重要意义。

实地野外观测中，冰川和粒雪原的外观类似，不易区分。同时野外由于海拔、气候、交通等因素也不宜实地观测。因此通过总结的经验，改正误区，从遥感影像上根据判绘处冰川、粒雪原的影像特征，空间分布情况才是应该采取的有效办法。

参考文献

[1] 王宁练，贺建桥，吴红波.青藏高原昆仑山求勉雷克塔格冰川春季表面温度空间变化特征及其影响因素.冰川冻土.2013.05：35.

[2] 冯建德，李建国，汪稔.云南某铁路冰碛土大型直剪强度特性试验研究.岩土力学.2008.12：29.